(57)【要約】    【課題】  エンジン停止中の給油に伴う燃料残量の変化を直ちに検出でき、エンジンの再始動時から実際の燃料残量を初期値として残量検出を行えるようにする。    【解決手段】  エンジンの停止状態で給油キャップが閉じられていれば、低消費電力モードで待機する。一方、エンジン停止中に給油キャップが開放されると、低消費電力モードから通常モードに復帰して、燃料レベルゲージを動作させて燃料残量を算出する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンク内の燃料レベルを検出する燃料レベルゲージからの検出信号を入力する車両の燃料残量算出装置であって、
エンジン停止中に、前記燃料レベルゲージからの検出信号を入力して燃料残量を算出し、該算出結果の出力及び／又は記憶を行うことを特徴とする車両の燃料残量算出装置。
【請求項２】
エンジン停止中に、前記燃料タンクへの給油時以外は低消費電力モードに移行し、給油時に通常モードに復帰して燃料残量の算出を行うことを特徴とする請求項１記載の車両の燃料残量算出装置。
【請求項３】
フューエルフィラーリッド及び／又は前記燃料タンクの給油キャップの開放に基づいて給油状態を判断することを特徴とする請求項２記載の車両の燃料残量算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク内の燃料レベルを検出する燃料レベルゲージからの検出信号に基づいて燃料残量を算出する車両の燃料残量算出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、燃料レベルが安定した状態でのレベルゲージの測定結果を記憶し、前記最近の記憶値から前記燃料消費量の時間積分値を減算することで、燃料残量の瞬時値を求める燃料残量の検出方法が開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１９３９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来では、エンジン運転中において（イグニッションスイッチのＯＮ状態で）燃料残量の算出を逐次行い、エンジンが停止されると（イグニッションスイッチがＯＦＦされると）、エンジン停止直前に算出した燃料残量の値を保持し、次回エンジンが始動されると、燃料残量の検出値（燃料計の表示）が更新される構成であった。
このため、エンジン停止中に給油が行われても、エンジンを再始動しないと（イグニッションスイッチをＯＮしないと）、給油に伴う燃料残量の変化が算出されず、実際とは異なる残量検出結果に保持されてしまうという問題があった。
【０００４】
また、残量変化とは無関係な液面レベルの変化に影響を受けることを避けるため、燃料残量の検出においてはなまし処理が施されることが多く、該なまし処理によって残量検出結果の更新に遅れが生じるため、エンジンを再始動しても直ぐには実際の残量が検出されないという問題もあった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、エンジン停止中の給油に直ぐに対応して燃料残量の変化を検出でき、これにより、エンジンの再始動時から実際の燃料残量を初期値として残量検出を行える車両の燃料残量算出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そのため請求項１記載の発明に係る車両の燃料残量算出装置は、エンジン停止中に、燃料レベルゲージからの検出信号を入力して燃料残量を算出し、該算出結果の出力及び／又は記憶を行う。
かかる構成によると、エンジン停止中であっても、燃料レベルゲージからの検出信号を入力して燃料残量を算出し、該算出結果の出力及び／又は記憶を行う。
【０００６】
従って、エンジン停止中の給油に対して直ちに残量情報を更新でき、エンジンの再始動時から実際の燃料残量を初期値として残量検出を行える。
請求項２記載の発明では、エンジン停止中に、燃料タンクへの給油時以外は低消費電力モードに移行し、給油時に通常モードに復帰して燃料残量の算出を行う構成とした。
かかる構成によると、エンジン停止中において、給油時以外は低消費電力モードで待機し、給油が行われるときには通常モードに復帰して燃料残量の算出を通常に行う。
【０００７】
従って、エンジン停止中における電力消費が抑制され、バッテリが消耗することを抑止できる。
請求項３記載の発明では、フューエルフィラーリッド及び／又は燃料タンクの給油キャップの開放に基づいて給油状態を判断する構成とした。
かかる構成によると、フューエルフィラーリッド及び／又は燃料タンクの給油キャップが開放されているか否かに基づいて、給油が行われ得る状態であるか否かを判断し、低消費電力モードと通常モードとの間の切り換えを行い、通常モードに移行すると燃料残量の算出を行う。
【０００８】
従って、フューエルフィラーリッド及び給油キャップの開放を前提として行われることになる給油を的確に判断して、モード切り換えを行うことができ、消費電力を最大限に節約しつつ給油時に残量算出を確実に行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に本発明の実施の形態を説明する。
実施形態における車両用エンジンのシステム構成を図１に示す。
図１において、エンジン１はガソリン内燃機関であり、スロットルバルブ２及び吸気バルブ３を介して燃焼室４内に空気が吸引される一方、燃料噴射弁５から燃料が噴射されることで、燃焼室４内に混合気が形成される。
【００１０】
前記燃焼室４内の混合気は、点火プラグ６による火花点火によって着火燃焼し、燃焼排気は排気バルブ７を介して燃焼室４内から排出される。
前記燃料噴射弁５には、エンジン１と共に車両に搭載される燃料タンク１０内の燃料（ガソリン）が供給される。
前記燃料タンク１０内には、燃料ポンプ１１が設置されており、該燃料ポンプ１１によって吸引された燃料が、図示省略した燃料供給管を介して前記燃料噴射弁５に供給される。
【００１１】
また、前記燃料タンク１０には、タンク内の圧力が異常な高圧になったときに圧力を抜くための機械式バルブ２５や、燃料の満タン時に閉となってタンク内を閉塞する機械式バルブ２６などが設けられている。
前記燃料噴射弁５による燃料噴射及び点火プラグ６による点火は、エンジン・コントロール・モジュール（以下、ＥＣＭという）１２によって制御される。
【００１２】
前記ＥＣＭ１２は、マイクロコンピュータを含んで構成され、各種センサからの検出信号を入力し、前記検出信号に基づく演算処理によって、燃料噴射時期・燃料噴射量を決定し、噴射制御信号を前記燃料噴射弁５に出力し、また、点火時期を決定し、点火制御信号をイグニッションコイルの通電を制御するパワートランジスタに出力する。
前記各種センサとしては、スロットルバルブ２の上流側でエンジン１の吸入空気量を検出するエアフローメータ３１、クランク軸の回転角を検出するクランク角センサ３２などが設けられている。
【００１３】
また、前記燃料タンク１０にて発生した燃料蒸気を処理するための蒸発燃料処理装置１５が設けられている。
前記蒸発燃料処理装置１５は、燃料タンク１０にて発生した燃料蒸気を、燃料蒸気導入路１６を介してキャニスタ１７内の吸着材（活性炭）に一旦吸着させて捕集し、前記キャニスタ１７から脱離させた燃料蒸気を、パージ通路１８を介してエンジン１のスロットルバルブ２下流側の吸気通路に供給するものである。
【００１４】
前記キャニスタ１７には、新気導入口１７ａが形成されており、パージ通路１８を介してエンジン１の吸入負圧がキャニスタ１７に作用すると、前記新気導入口１７ａから導入される新気によってキャニスタ１７に吸着されていた燃料蒸気が脱離され、この脱離した燃料蒸気は前記パージ通路１８を介してエンジン１に供給されて燃焼する。
前記パージ通路１８には、常閉型電磁弁であるパージ制御弁１９が介装されており、該パージ制御弁１９の開度によってパージ流量が制御される。
【００１５】
また、前記新気導入口１７ａには、常閉型の電磁弁である大気開放弁２０が介装されており、パージを行う場合には、大気開放弁２０を開制御し、パージ制御弁１９の開度を調整することによってパージが行われる。
前記パージ制御弁１９及び前記大気開放弁２０の閉状態では、燃料タンク１０，燃料蒸気導入路１６，キャニスタ１７，パージ制御弁１９上流のパージ通路１８を含むエリアが閉塞されることになり、該閉塞エリアにおける圧力（タンク内圧力）を検出するための圧力センサ２１が設けられている。
【００１６】
前記燃料ポンプ１１，パージ制御弁１９，大気開放弁２０は、燃料系コントロールモジュール（以下、ＦＣＭという）２２によって制御される。
前記ＦＣＭ２２は、マイクロコンピュータを含んで構成されると共に、前記ＥＣＭ１２と相互通信可能に構成され、前記圧力センサ２１の検出信号を入力すると共に、燃料レベルゲージ２３の検出信号や、燃料タンク１０の給油口の給油キャップ２７（又はフューエルフィラーリッド２８）の開閉状態を検出する開閉スイッチ２４の信号を入力する。
【００１７】
そして、前記ＦＣＭ２２は、前記ＥＣＭ１２からのパージ要求信号を受けて前記パージ制御弁１９及び大気開放弁２０を制御してパージ処理を行うと共に、前記圧力センサ２１の検出結果から前記閉塞エリア（圧力検出エリア）におけるリークの診断を行い、リーク診断の結果や燃料残量の情報などを前記ＥＣＭ１２に送信する。
前記リーク診断は、例えば、エンジン停止直後における、前記パージ制御弁１９及び前記大気開放弁２０によって閉塞されるエリア内の圧力の上昇特性に基づいて行われ、更に、所定圧にまで上昇した圧力を閉じ込めた状態での圧力降下特性に基づいて行われる。
【００１８】
また、前記閉塞エリア内に空気を供給して加圧するエアポンプを設け、エンジン停止後に燃料温度が充分に低下した状態で、前記閉塞エリア内に空気を供給して加圧し、該加圧によるタンク内圧の上昇特性に基づいてリーク診断を行うことができ、更に、エアポンプで所定値にまで上昇させたタンク内圧の加圧停止後の圧力下降特性に基づいてリーク診断を行わせることができる。
【００１９】
更に、エンジン運転中に大気開放弁２０を閉じた状態でパージ制御弁１９を開制御することでタンク内を負圧にし、該負圧状態でパージ制御弁１９を閉じて負圧を閉じ込め、その後の圧力下降特性に基づいてリーク診断を行わせることができる。
また、前記ＦＣＭ２２は、給油による燃料残量の増大変化を検知するために、エンジン停止中にも燃料残量を算出する機能を有しており、係るエンジン停止中における残量算出や前記リーク診断を実現するために、前記ＦＣＭ２２には、イグニッションスイッチのＯＦＦ後も、バッテリ電源が供給され続けるようになっている。
【００２０】
図２のフローチャートは、前記ＦＣＭ２２によるエンジン停止中の残量算出処理の第１実施形態を示す。
図２のフローチャートに示すルーチンは、所定時間毎に実行されるようになっており、まず、ステップＳ１では、エンジンが停止中であるか否かを判別する。
前記エンジン停止の判断は、前記ＥＣＭ１２から送信されるエンジン回転信号やイグニッションスイッチの信号に基づいて行うことができる。
【００２１】
エンジンが運転中であれば、ステップＳ２へ進んで、通常モードに設定し、次のステップＳ３では燃料残量の算出を含むＦＣＭ２２の処理機能を通常に動作させる。
前記通常モードとは、消費電力の節約を図ることなく、ＦＣＭ２２の本来の機能を全て通常に果たす状態に保持することを示す。
また、前記燃料残量の算出においては、車両の前後方向・左右方向の加速度による液面変化に影響されて、残量の検出結果が大きく変動しないように、燃料レベルゲージ２３の検出信号になまし処理を施すようにしてあり、なまし処理によって算出した燃料残量データを記憶し、また、算出した燃料残量データを燃料計３０やＥＣＭ１２側に出力する。
【００２２】
一方、ステップＳ１でエンジンが停止していると判断されると、ステップＳ４へ進む。
ステップＳ４では、給油キャップ２７が開放状態であるか否かを、前記開閉スイッチ２４の信号に基づいて判断する。
尚、前記ステップＳ４では、給油キャップ２７に代えてフューエルフィラーリッド２８が開放状態であるか否かを判断させても良く、また、給油キャップ２７及びフューエルフィラーリッド２８が共に開放状態であるか否かを判断させても良い。
【００２３】
ステップＳ４で給油キャップ２７の開放状態ではないと判断された場合、即ち、エンジン停止中であってかつ給油状態ではないと判断されるときには、ステップＳ５へ進み、低消費電力モードに移行する。
前記低消費電力モードは、前記ＦＣＭ２２におけるマイコンを低消費電力状態にすることを示し、前記低消費電力モードでは、前記ステップＳ１，ステップＳ４の判断機能やモード切換機能は動作するものの、前記燃料レベルゲージ２３に動作電力を供給して燃料残量を新たに算出することができないモードである。
【００２４】
給油を行う場合には、まず、フューエルフィラーリッド２８を開き、続いて給油キャップ２７を開いて、給油口に給油ガンを差し込んで給油が行われるから、給油キャップ２７が閉じている状態で給油が行われることはない。
従って、エンジン停止中であって給油キャップ２７が閉じている場合には、燃料タンク１０内の燃料残量が変化することはなく、新たな残量算出処理は不要であり、一方で、ＦＣＭ２２を通常モードで動作させ続けることは、無用に電力消費が大きくなる。
【００２５】
そこで、給油が行われない状況ではＦＣＭ２２を低消費電力モードとすることで、電力消費を節約し、後述するように、給油が行われ得る状態になったときに、通常モードに復帰して、燃料残量の周期的な演算処理を行わせるようにしてある。
尚、前記ステップＳ５で低消費電力モードに設定されているときに、例えばリーク診断要求が発生すると、ＦＣＭ２２は、通常モードに復帰してリーク診断を行う。
【００２６】
一方、ステップＳ４で給油キャップ２７の開放状態であると判断された場合、即ち、エンジン停止中であってかつ給油が行われ得る状態であると判断されるときには、ステップＳ６へ進み、通常モードに移行する。
そして、次のステップＳ７では、前記燃料レベルゲージ２３に動作電力を供給して燃料残量の周期な算出を行う。
【００２７】
ここで、給油キャップ２７の開放に伴って給油が行われると、給油によって増えた燃料残量が算出され、エンジンの再始動時まで待つことなく、給油による残量の変化を直ちに検出できる。
従って、エンジンが再始動された時には、給油後の実際の燃料残量を初期値として、残量測定を開始させることができ、検出値（燃料計の表示）と実際値とが大きく異なってしまうことがない。
【００２８】
尚、通常モードに復帰して燃料残量の周期な算出を行う場合には、同時に、前記大気開放弁２０に開駆動信号を出力して、キャニスタ１７を介して燃料タンク１０内を大気に開放することで、給油に伴うタンク内圧の増大を抑止し、満タンまでの給油が行えるようにする。
燃料残量の算出を行わない場合には、前記大気開放弁２０への開駆動信号の出力も停止されるから、無用に開駆動信号が出力され続けることがなく、この点からもエンジン停止中における電力消費が節約される。
【００２９】
給油キャップ２７が開放された後、再度給油キャップ２７が閉じられると、給油が完了したと判断し、通常モードから低消費電力モードに移行する。
尚、エンジン停止中に一度給油キャップ２７が開放された後は、再度給油が行われることはないと推定し、ＦＣＭ２２が電源を自己遮断し、次にイグニッションスイッチがＯＮされるまで動作を完全に停止するようにすることができる。
【００３０】
また、最新に算出された燃料残量が所定量以上であるときには、給油が行われることがないと判断して、ＦＣＭ２２が電源を自己遮断し、次にイグニッションスイッチがＯＮされるまで動作を完全に停止するようにすることができる。
図３のフローチャートは、前記ＦＣＭ２２によるエンジン停止中の残量算出処理の第２実施形態を示す。
【００３１】
図３のフローチャートに示す第２実施形態は、給油キャップ２７が開放されている時間が所定時間以上継続すると、給油が行われたとしても既に完了しているものと判断し、強制的に低消費電力モードに移行する点が、図２のフローチャートに示した第１実施形態と異なる。
まず、ステップＳ１１では、給油キャップ２７が開放状態であるか否かを判別する。
【００３２】
そして、給油キャップ２７が閉じている場合には、ステップＳ１２へ進んで、タイマｔの値をゼロにリセットする。
一方、給油キャップ２７が開放状態であるときには、ステップＳ１３へ進み、前記タイマｔの値をカウントアップさせる。
ステップＳ１４では、エンジンが停止しているか否かを判別し、エンジンが運転中であれば、ステップＳ１５へ進んで、通常モードに設定し、次のステップＳ１６では、燃料残量の算出を含む各種の演算処理を通常に行わせる。
【００３３】
一方、エンジンの停止状態であるときには、ステップＳ１４からステップＳ１７へ進んで、給油キャップ２７が開放されているか否かを判別する。
給油キャップ２７が閉じている場合には、ステップＳ１８へ進んで、低消費電力モードに移行する。
また、給油キャップ２７が開放状態であるときには、ステップＳ１９へ進んで、前記タイマｔによる計測時間、即ち、給油キャップ２７が開かれている状態の継続時間が判定値以上であるか否かを判別する。
【００３４】
前記判定値は、通常の給油動作では前記タイマｔによる計測時間が超えることがない時間として予め設定されており、前記判定値以内の時間であれば、給油が行われている可能性があると判断し、ステップＳ２０へ進む。
ステップＳ２０では、通常モードに移行し、次のステップＳ２１では、燃料残量の周期的な算出及び大気開放弁２０の開駆動を実行する。
【００３５】
一方、前記タイマｔによる計測時間が前記判定値以上であるときには、ステップＳ１８へ進んで、たとえ給油キャップ２７が開いている状態であっても、低消費電力モードに強制的に移行して、燃料残量の算出及び大気開放弁２０の開制御を中止する。
給油キャップ２７の開状態の継続時間が、前記判定値以上になることは通常ないから、前記タイマｔによる計測時間が前記判定値以上になった場合には、給油キャップ２７の閉め忘れなどの異常発生が推定される。
【００３６】
ここで、給油キャップ２７が開いていることに基づいてＦＣＭ２２を通常モードのままに放置すると、エンジン停止中の電力消費が多くなってしまうので、前記タイマｔによる計測時間が前記判定値以上になった場合には、給油が行われたとしても既に完了しているものと判断して、強制的に低消費電力モードに移行させる。
従って、給油キャップ２７の閉め忘れがあっても、ＦＣＭ２２が通常モードのままに放置されて、次にエンジンが始動されるまでの間で大きく電力を消費してしまうことを回避できる。
【００３７】
ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）請求項３記載の車両の燃料残量算出装置において、
前記フューエルフィラーリッド及び／又は前記給油キャップの開放状態が所定時間以上継続したときに強制的に低消費電力モードに移行することを特徴とする車両の燃料残量算出装置。
【００３８】
かかる構成によると、フューエルフィラーリッドや給油キャップの閉め忘れがあっても、通常モードのままに放置されてしまうことがなく、エンジン停止中における電力消費を確実に節約して、バッテリの消耗を防止することができる。
（ロ）請求項２又は３記載の車両の燃料残量算出装置において、
前記燃料タンクにて発生した燃料蒸気を吸着するキャニスタの新気導入口に介装される大気開放弁の開制御を、前記通常モードにおいて燃料残量の算出と共に行うことを特徴とする車両の燃料残量算出装置。
【００３９】
かかる構成によると、給油の可能性があって燃料残量の算出を行うときに、同時に、キャニスタの新気導入口を大気開放させることで、給油に伴うタンク内圧の上昇を抑制して、満タンまでの給油を行わせることが可能になり、前記大気開放弁が常閉型の電磁弁であれば、該電磁弁に対する開駆動信号の出力を必要時に限定でき、電力消費を節約できる。
（ニ）請求項２又は３記載の車両の燃料残量算出装置において、
前記給油時に通常モードで燃料残量の算出を行った後、電源供給を自己遮断することを特徴とする車両の燃料残量算出装置。
【００４０】
かかる構成によると、エンジン停止中に一度給油が行われると、その後は給油されることがないものとして、電源供給を自己遮断して動作を完全に停止させることで、給油後の電力消費を無くし、エンジン停止中のバッテリの消耗を最大限に抑制できる。
尚、電源供給を自己遮断して動作を完全に停止させる処理を、低消費電力モードへの移行と見なすことができる。
（ホ）請求項２又は３記載の車両の燃料残量算出装置において、
最新に算出された燃料残量が所定量以上であるときに、電源供給を自己遮断することを特徴とする車両の燃料残量算出装置。
【００４１】
かかる構成によると、エンジン停止直前又は給油後の燃料残量が所定量以上（略満タン）であれば、給油が行われることはないものと判断し、電源供給を自己遮断して動作を完全に停止させることで、給油が行われない状態で待機する無駄を回避でき、エンジン停止中のバッテリの消耗を最大限に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施形態におけるエンジンのシステム図。
【図２】実施形態における燃料残量の算出処理の第１実施形態を示すフローチャート。
【図３】実施形態における燃料残量の算出処理の第２実施形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４３】
１…エンジン、１０…燃料タンク、１１…燃料ポンプ、１２…エンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ）、１５…蒸発燃料処理装置、１６…燃料蒸気導入路、１７…キャニスタ、１７ａ…新気導入口、１８…パージ通路、１９…パージ制御弁、２０…大気開放弁、２４…開閉スイッチ、２２…燃料系コントロールモジュール（ＦＣＭ）、２７…給油キャップ、２８…フューエルフィラーリッド、３０…燃料計
【図１】
2007008386.tif 000003
【図２】
2007008386.tif 000004
【図３】
2007008386.tif 000005